半導体表面における超高速光応答とテラヘルツ波放射

半导体表面上的超快光学响应和太赫兹波辐射

• 批准号: 02J04805
• 负责人: 中嶋 誠
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J04805/
• 关键词: テラヘルツ波; テラヘルツ波放射; 半導体表面; フェムト秒パルスレーザー

近年,超短光パルス励起によるテラヘルツ波を用いた応用研究が活発に行われてきているが,これら応用研究の実用化のためにも高強度なテラヘルツ波源の開発が必務となっている。そのような背景の中,放射機構の解明と高強度なテラヘルツ波源の開発は,テラヘルツ波を用いた物性研究を行うことを,本研究の目的としている。本年度には,研究計画通り,主に放射機構の解明とテラヘルツ波源の開発に向けた研究を行った。放射機構に関する研究では,特に温度依存性に着目した。半絶縁性(SI-)InPにおいては温度によって放射波形の極性が反転する現象を発見し,この原因が温度によって放射機構が入れ替わるために生じることを示した。そして,その放射機構は高温域(140K以上)では表面電場による過渡電流効果,また低温域(140K以下)では光デンバー効果であることを示した。本成果はPhysical Review B誌に投稿中である。また高強度化に関する研究では,SI-GaAsにおいて,高温(500K)で室温の30倍の放射強度でテラヘルツ波が放射されることを見つけた。この放射強度はこれまで最も放射強度が高いと報告されているInAs表面から放射されるテラヘルツ波と同程度の放射強度であることが分かった。本成果はApplied Physics Letters誌に掲載された。また大気中への放射効率を高めるために試料表面(InAs表面)にMgOレンズカップラーを装着することによって,テラヘルツ波の放射強度を2桁程度増大させることに成功した。本成果については,この3月の応用物理学会にて報告する予定である。

In recent years, ultrashort light パ ル ス wound up に よ る テ ラ ヘ ル ツ wave を with い た 応 が live with research 発 に line わ れ て き て い る が, こ れ ら 応 の with research be in turn の た め に も high-strength な テ ラ ヘ ル ツ waves の open 発 が medical と な っ て い る. そ の よ う な の, background radiation institutions の interpret と high-strength な テ ラ ヘ ル ツ waves の open 発 は, テ ラ ヘ ル ツ wave を with い た property research line を う こ と を, this research purpose の と し て い る. This year, に に, the research plan is through に, the main に radiological institution <s:1> explains the とテラヘ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> wave source <e:1> to develop に towards けた research を and った. Radiological institutions に are related to する research で, and particularly に temperature dependence に focuses on た た. Half off try (SI -) InP に お い て は temperature に よ っ て radiation wave の が reverse polarity planning す る phenomenon を 発 し, こ の reason が temperature に よ っ て radiation institutions が into れ for わ る た め に raw じ る こ と を shown し た. そ し て, そ の radiation institutions は high temperature domain (more than 140 k) で は surface electric field に よ る transition current working fruit, ま た domain at low temperature (140 k) で は light デ ン バ ー unseen fruit で あ る こ と を shown し た. This achievement is being submitted to に Physical Review B journal である. ま た high strength に masato す る research で は, SI - GaAs に お い て, high temperature (500 k) で room temperature 30 times の の radiation intensity で テ ラ ヘ ル が ツ wave radiation さ れ る こ と を see つ け た. こ の radiation intensity は こ れ ま で も most high radiation intensity が い と report さ れ て い る InAs surface か ら radiation さ れ る テ ラ ヘ ル と ツ wave radiation intensity with degree の で あ る こ と が points か っ た. This achievement was published in に in Applied Physics Letters された. ま た large 気 へ の high radiation rate of unseen を め る た め に sample surface (InAs surface) に MgO style レ ン ズ カ ッ プ ラ ー を containing す る こ と に よ っ て, テ ラ ヘ ル の ツ wave radiation intensity を 2 degree of girder rights さ せ る こ と に successful し た. This achievement was confirmed by the にて report する of the physical society in March にて, に にて て て である.

项目成果

M.Nakajima: "Strong enhancement of THz radiation intensity from semi-insulating GaAs surfaces at high temperatures"Applied Physics Letters. 81・8. 1462-1464 (2002)

M. Nakajima：“高温下半绝缘 GaAs 表面的太赫兹辐射强度”应用物理快报 81・8（2002）。